摘要：随着我国经济体制与科技水平的提高，我国隧道的修建技术也逐渐得到进步与提升，不但在隧道跨度与长度上有所体现，还在修建软复杂围岩的铁路隧道上有所展现。本文结合隧道工程的修建施工现状，详细介绍复杂地质围岩的特征以及变形规律，并对基于复杂地质围岩的隧道施工技术做详尽的分析，结合具体的施工方案提出切实可行的改善意见，降低复杂地质围岩的施工隐患，保证施工的效率与质量，并希望以此促进我国基于复杂条件下隧道的施工技术，并为今后的相关施工工程提供有力借鉴与启示。
关键词：软弱围岩；铁路隧道；施工技术
Abstract：along with our country economy development and the improvement of science and technology，China's tunnel construction technology progress also gradually improve，not only reflected on the tunnel length and span，but also on the construction of the railway tunnel in weak rock.In this paper，according to the situation of tunnel engineering construction，introduces the weak qualification characteristics and deformation mechanism of surrounding rock，and based on the geological weak surrounding rock tunnel of a detailed analysis of the construction technology，and put forward practical and feasible prevention to address specific risks，perfect tunnel disaster accident emergency measures are put forward，thus reducing geological weak surrounding rock construction risk，guarantee the safety and quality of construction，and hope to promote our country based on the geological conditions of weak tunnel construction technology，and for the future of the related construction case provide strong reference and enligh tenment.
Key words：weak surrounding rock；Railway tunnel；The construction technology
一、软弱地质围岩的含义
软弱围岩是结构呈破碎状并且具有较低的承载力、节理裂缝发育。在南方的软土当中往往有较高的含水量，经过扰动以后容易呈现液态而发生流动，北方相对于来说，含水量较小一些，在失水以后，往往会形成固态，导致崩塌的现象，并且北方的软土经过水分浸泡达到饱和状态之后，也会由于丧失承载能力，发生流动现象。
软弱围岩是进行隧道施工中对地质条件综合性的一种分析与界定，围岩性质的界定需要根据自身的风化程度、强度以及稳定性等多方面因素进行综合考量，在前期的工程勘探中，根据围岩的具体特征考量，得出工程的施工技术特点。
二、隧道施工方法与理论
在远古时期，穴居人的地下居中空间就是现在隧道工程的雏形，已经经历了较长时间的发展与传承。随着现代社会经济与可以的高度发展，我国在地下已经铺设了公路、隧道等纵横交错的地下工程，并且发展至今，已经形成有矿山法、新奥法以及地质施工等多种形式的施工方式。
（一）矿山法
矿山法是一种传统的地下隧道施工技术，其基本原理是对隧道进行爆破工作之后，致使周围岩石整体的强度与稳定性严重下降，处于松弛的受力状态之中，呈现软弱性质。在这种情况下，就要保证支护工作进行的同时，还要维持施工状态，在支护环节中，一般选用刚性衬砌来支撑软弱围岩。
这种支撑方式可以有效的防止隧道变形，并降低经过扰动后的围岩对开挖面的荷载。
（二）地质工程施工
地质工程施工是要在进行围岩扰动与开挖面工作进行之前主动对地质条件进行加固的一种技术。针对具体的施工环节与施工问题，选择不同的方法技术，来实现隧道工程的宏观效果。
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三、正洞施工技术
（一）工程地质概况
钟寨隧道位于云贵高原黔中东缘贵阳市南明区，隧道长度为2250m，最大埋深为144m。区内海拔范围在1097-1250米，属于低中山地貌。地层由老至新简述如下：<4-2>粉质粘土褐黄色，硬塑，含砂量少、泥质岩碎石及角砾，分布于隧道斜坡面与低洼地带。厚度0~2m，属于Ⅱ级普通土。<4-3>粉质粘土（弱膨胀）褐黄色，硬塑，含砂量少、泥质岩碎石及角砾，分布于低洼地带与隧道斜坡面。厚度为0~4m，属于Ⅱ级普通土；具弱膨胀。<9-20>砂岩夹泥岩泥岩为紫红色，泥质结构，薄层状，遇水易软化，上部是紫色泥岩含灰绿花斑钙质泥岩；砂岩为灰绿~黄绿色，薄层~中厚层状，块状构造，中细粒结构。强风化层<W3>厚0~5m，属于Ⅳ级软石；弱风化<W2>属于Ⅳ级软石。<10-11>泥岩夹砂岩黄灰、灰白色，泥质结构，节理裂隙较为发育。强风化<W3>厚度为1~4m，属于Ⅳ级软石；弱风化<W2>属于Ⅳ级软石。<10-11-1>砂岩夹泥岩。黄灰、灰白色，厚层状，泥质胶，节理裂隙较发育。强风化<W3>厚为0~4m，属于Ⅳ级软石；弱风化<W2>属于Ⅳ级软石。
（一）正洞施工
本隧道主要不良地质有软质岩及顺层偏压，特殊岩土是膨胀土，隧道埋深浅，最小埋深是18米，最大埋深为144米。覆盖层较薄并且围岩性质破碎松散时，可以采取超前小导管对围岩进行预先加固。
1、首先进行暗挖法施工，这是保证后续工作正常进行的步骤。根据勘察结果实施恰当的初始爆破方案，并严格对爆破药量与爆破速度进行控制，判断爆破施工的应进行调整方向，减少爆破带来的围岩震动危害。
2、初期支护。施工支护可以减少围岩暴露施加过长，发生的位移变形情况。然后支护建立完成后，及时的进行信息监测与反馈，保证施工质量安全。
3、开挖核心土与落中槽。落中槽的挖掘长度应该控制在6m以内，并与核心土进行连接，黄土开挖之后会在有较大的侧压力，所以，中槽的宽度与长度开挖要适中，保持马口稳定[3]。
4、开挖马口。为了提升稳定性能，两侧马口的开挖工作要前后相错。并做好夯实工作，完成开挖施工以后，以期稳定，需及时进行岩面封闭工作。
5、施作仰拱。这是新奥法中的重要的早呈环指导原则。地下土质较好时仰拱支护可以保持10m之内的距离，但含水量大的地段要施作仰拱。
6、灌注二次衬砌栓。进行二期衬砌时，断面尺寸要满足社工设计要求，并要保证测试结果中的位移速度变缓。位移产生总量已达到80-90%，收敛速小于0.22mm/d，或者拱顶的位移速率小于0.16mm/d初期支护不在发育有明显的裂缝，这时结合隧道具体情况与上述的原因和具体的施工周期进行考虑，采取及时适当的二次衬砌工作。
四、地质灾害的预测和手段
地质灾害的预测手段方法众多，没有一套放之四海皆准的办法。施工灾害预防要结合具体的施工地质状况，并充分运用仪器设备和使用理论达到不同的施工需求与目的。
（一）工程地质法
将地面与洞的调研结果相对比、并采用掌子面素描等手段。工程地质法具有不占用施工时间、设备简便、不干扰施工中的重要的短距离预报手段。并且在长距离的地质预报中也可以起到良好的辅助效果。
（二）风钻超前预报
隧道作业施工完毕后，各环节紧密衔接工作，一旦中某个环节出现故障，就会是整个隧道运营发生风险。为了杜绝这种风险，可以再施工作业中进行打孔，深度保持在3-3.5m之间，这样可以直接探明围岩的相关变化，及时实施实际变更，保证隧道安全。
（三）利用地表网确定山体变形
施工过程中造成的裂缝变形等现象，不但能在隧道内部有所体现，还会大量出露到地表。此时，可以利用地表布置的监控测点观察裂缝的发展动态，是最直观的的观察山体变形的有效方式。
结语
根据本标段的施工工艺可以得出复杂地质围岩隧道的施工工艺流程首先要做好细致详实的地质勘探工作，并确定地表是否发育有滑坡溜坍与湿地等不稳定的地质现象，施工方案与监测要根据地质状况以及爆破震动情况变化而采取变化。在施工过程中尤其是对于土质隧道要严格遵照短开挖、紧衬砌与早呈环的施工原则，实现安全高效施工的效果。
参考文献：
[1]李文江，孙明磊，朱永全，朱正国，李玉良.软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术[J].岩石力学与工程学报，2012，S1：2729-2737.
[2]赵勇，刘建友，田四明.深埋隧道软弱围岩支护体系受力特征的试验研究[J].岩石力学与工程学报，2011，08：1663-1670.
论文作者:赖祖林
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/23
标签：围岩论文; 隧道论文; 地质论文; 泥岩论文; 软弱论文; 工作论文; 施工技术论文; 《基层建设》2017年6期论文;